STM32的USART能否支持9位数据格式话题

news2024/12/26 12:21:16

1、问题描述

STM32L051 这款单片机。平常的 USART 串口传输是 8 位数据，但是他的项目需要用串口传输 9 位数据。当设置为 8 位数据时，串口响应中断正常。但是，当设置为 9 位数据时，串口就不产生中断了。USART2 的 ISR 寄存器 RXNE 位被置1，RDR 寄存器接收到了数据，就是不产生中断，数据也读不出来。请问是不是 HAL 库函数哪里出了 bug？另外，客户还补充说，使用 STM32CubeMX 进行配置并创建的工程代码。

2、问题分析

客户表达的意思就是说，他使用 8 位数据格式进行 USART 通信时一切 OK，UART 中断也
正常，说明人家对这个模块的使用还是熟悉的。但使用 9 位数据格式时发生异常了。大致意思是
说使用 9 位数据格式后数据貌似也收到了，RXNE 也置位了，就是基本的中断没法产生。落脚点
就是怀疑 ST 的相关 HAL 库函数是不是有 Bug。

说实话，本人之前也没有使用 USART 的 9 位数据格式做过工程或验证测试。现在客户的重
点是怀疑库的 Bug 问题。先打开相应库函数，扫了几眼并未能看出代码有什么不妥的地方。然
后，打开手册，看看 L05X 系列芯片的 USART 到底支不支持 9 位数据格式的传输。
在这里插入图片描述
经核对手册，STM32 芯片的 USART 都是支持 9 位数据格式的，包括低功耗 LPUART。

3、问题验证

既然这样，手册明确了芯片的 USART 支持 9 位数据格式。赶紧找一块跟客户同一个系列的
开发板 32L053DISCOVERY 做针对性的测试验证。

因为客户使用的是 USART2，所以我开始也是使用 STM32L051 的 USART2 进行测试，巧的是，测试结果似乎不如人意，接收都成问题。结合方才阅读各个系列的手册得知，STM32 系
列的 USART 都支持 9bit 数据格式。刚好手边有块 STM32G4 系列的板，任意选了个片上的
USART 进行测试，也是采用中断方式进行收发。这次很顺利，收发正常。
这个验证可以初步肯定我们的相关库代码是没问题的，因为 HAL 库针对公共功能的代码是一样的。然后我再回过来基于 32L0538DISCOVERY 开发板进行验证，发现原来是这块开发板上的 USART2 所使用的GPIO 已作他用，有两个跳线焊盘没有连接，所以并没有实际连接到排针上，所以使用前检查一下电路图很重要。这次我干脆就用其兄弟 USART1 来进行测试，这次非常顺利。同时也比较了USART1 和 USART2 的特性，这个地方二者没有差别。断定问题出在客户的配置或应用代码上，我们的库没有问题。
之后，我将基于 STM32CubeMX 的配置和测试代码提供给客户进行参考、验证。

4、验证演示

相信并不是很多人使用过这个 USART 的 9 位数据通信格式，应用或许有点小众。越是涉及
这种相对小众的应用功能，我们在开发过程若遇到不顺时，往往可能怀疑自己用得对不对，或者
说这玩意到底能不能用。基于这个想法，我也顺便将 STM32 USART 9 位数据格式基于 HAL 库
的实现分享出来，包括中断方式和 DMA 方式。
实现过程很简单，该功能能用、可以用，将来某日有需要实现该应用时可以信心满满，不必
担心到底能不能用而内心摇摆不定、调试时动力不足。
基于 STM32CubeMX 的配置【注：选择 9 位数据格式时没有校验位了】：
在这里插入图片描述
定义了 2 个 16 位用于收发的测试数组：

uint16_t Txdata[]={1,1,1,1,1}; //初始值根据个人喜好来
uint16_t Rxdata[5];

中断方式需要调用的 API 函数：
在这里插入图片描述
使用中断方式时，在 STM32CubeMX 配置时记得使能 USART 相关收发中断。
下面是中断方式的用户测试代码，供参考。不停地修改发送值，每次发送一组 5 个相同的数
据后，下一组每个数都加 1 再继续送，查看接收是否正常。
在这里插入图片描述
如果使用 DMA 模式，要针对 DMA 功能再配置一下。这里我把 RX 功能配置为 DMA 循环
接收，TX 功能配置为 DMA Normal 模式。

下面是 DMA 方式的用户测试代码，供参考。不停地修改发送值，查看接收是否正常。
在这里插入图片描述